来源:化学加在材料科学领域,组装研究显著推动了将分子基元转化为具有新特性和功能的新材料。通过精巧的自组装,研究人员能够实现一些在分子层面上不可能出现的现象和特性,例如将非手性分子组装成手性结构、使同一发光分子在不同组装状态下表现不同的发光特性、以及实现室温磷光和聚集诱导发光等。这些突破在化学传感、分子封装、光学编码等领域引起了广泛关注。在相关组装研究中,稀土发光配合物尤其引人注目。这类配合物将稀土离子的优异发光特性与有机分子的高度可设计性完美结合,可作为高效的光转换分子器件。稀土发光配合物的分子结构可进行有序定向设计,从而实现多级组装,进一步增强了其在器件和材料领域的应用潜力。本文在实现了稀土配合物溶液中的可控自组装及组装诱导发光 (SAIL) 的基础上 (Natl. Sci. Rev., 2022, 9, nwab016),首次实现了Eu3+配合物介导的Ag纳米粒子静电自组装,并将其用于物理不可克隆 (PUF) 防伪标签制备 (图1)。本文创新地利用带正电荷的Eu3+配合物 ([EuL3]3+) 作为“离子胶水”,促进带负电荷的Ag-NPs自组装过程,从而形成Eu/Ag-NPs组装体。这种基于Ag-NPs的自组装结构借助表面等离子体效应有效地调制了[EuL3]3+的荧光强度和寿命,并表现出显著的拉曼增强现象 (图2)。进一步,本文采用由库仑力驱动的自组装体Eu/Ag-NPs作为材...
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来源:清华大学出版社学术期刊1、导读本工作通过快速烧结合成8组元高熵稀土钽酸盐(8RE1/8)TaO4,与单组分稀土钽酸盐和8YSZ相比,(8RE1/8)TaO4在1200 ℃时的本征热导率分别降低了30.0%~31.1%和59.2%~67.5%,并且在100至1200 ℃的整个温度范围内都表现出较低的本征热导率。这是声子-声子、晶界、畴界、位错和缺陷散射的结果。此外,(8RE1/8)TaO4的离子电导率在900 ℃时比8YSZ低3~5个数量级,主要是因为高的激活能,较大的键力常数和严重的晶格畸变协同抑制了氧离子的迁移。以上结果表明(8RE1/8)TaO4是一种性能优异的热障-氧障一体化陶瓷材料。2、研究背景随着航空发动机、燃气轮机、火箭发动机和高超声速飞行器等重大装备对高温热端部件性能需求的不断提升,耐高温、低导热和高阻氧涂层的研制已成为热障涂层(Thermal barrier coatings, TBCs)领域的研究热点。氧化钇稳定性氧化锆(YSZ)是目前主要的热障涂层材料,一方面,氧分子通过涂层中的多孔结构和微观裂纹传输,加速粘结层和基体的氧化,导致热生长氧化物TGO的过度生长;另一方面,由于YSZ具有极高的氧离子电导率,即使将其制备成致密的涂层材料,氧离子仍然能通过氧空位(称作载流子)渗透至粘结层和基体并将其氧化。双氧通道传输(氧分子渗透和氧离子扩散)加速了粘结层的氧化和T...
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来源:云南大学近日,云南大学胡万彪团队(现代工学院/材料与能源学院/电镜中心/云南省电磁材料与器件重点实验室)在Nature Communications发表题为“Atomic-level direct imaging for Cu(I) multiple occupations and migration in 2D ferroelectric CuInP2S6”的研究论文。二维范德华铁电材料因奇特的物理和量子现象,广泛应用于场效应晶体管(FET)、非易失性存储器、铁电隧道结(FTJ)等领域。二维单斜(Cc)结构的CuInP2S6(CIPS),因其四势阱可调节的室温铁电性,在电子器件领域得到了广泛的研究。CIPS的铁电极化与Cu(I)所在晶格的位置有较强的关联性。如图1a所示,CIPS由InS6八面体笼,Cu(I)子以及P-P对构成一个连续的层,层与层之间通过范德瓦尔斯力以ABAB的堆垛方式构成完整的二维晶体。在TC点以下,Cu(I)自发的占据位置I(位置III),导致晶体的空间反演对称性破缺;从而产生朝下(朝上)的自发极化。由于Cu(I)的可迁移性,在CIPS晶体当中存在着面外(OOP)和面内(IP)两种极化(图1b)。当施加外场(如电场、应力、热等)时,Cu(I)的占位可以切换,使极化方向与场方向对齐(例如,当外加电场向上时,所有Cu(I)离子都切换到III位置,使极化点向上...
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来源:广西大学物理科学与工程技术学院Mn2+掺杂CsPbCl3钙钛矿纳米晶(NCs)因其大斯托克斯位移和明亮的橙红光发射,在光电器件领域展现出巨大潜力。然而,低光致发光量子产率(PL QY)和稳定性问题一直制约其应用。近期,我院纳米光子学团队研究通过稀土元素、碱土金属离子共掺杂以及后处理技术,成功提升了Mn2+掺杂CsPbCl3纳米晶的发光性能,为其在高效光电器件中的应用奠定了新基础。通过引入稀土元素铕离子(Eu3+)对Mn2+:CsPbCl3纳米晶进行共掺杂,显著提高了纳米晶的PL QY,达到90.92%。Eu3+的掺入减少了非辐射复合,提升了激子向Mn2+的能量转移效率,并增强了紫外光和水的稳定性。该方法不仅优化了发光性能,还为开发更高效的钙钛矿纳米晶材料提供了新的思路。相关结果发表在《Journal of Rare Earths》(DOI: 10.1016/j.jre.2024.06.008,中科院一区)碱土金属离子(AE2+)的共掺杂也被证明能有效改善Mn2+:CsPbCl3纳米晶的性能。通过对Sr2+等碱土金属离子与Mn2+的协同作用进行研究,团队发现较小的碱金属离子引起晶格收缩,从而提升了PL QY并增强了光稳定性。这一发现为调控过渡金属掺杂钙钛矿纳米晶的发光特性提供了重要启示。相关结果发表在《Materials Research Bulletin》(DOI: 10.1...
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